Квантование ленгмюровских волн и сверхпроводимость

Объединенный институт высоких температур Российской Академии Наук, Москва, /19, Россия, e-mail: *****@***ru

Последовательная квантовая теория плазмы базируется на уравнениях квантовой электродинамики. В частности

, , (1)

где - полевой оператор электронов в представлении Гейзенберга, удовлетворяющий стандартным антикоммутационным соотношениям, причем - спиновая переменная. Через обозначен полевой оператор продольного электромагнитного поля, ионы считаются неподвижными. При наличии квантованных ленгмюровских волн этот оператор имеет вид

, ,

где и - операторы уничтожения и рождения ленгмюровского кванта с волновым вектором , , - функция Хевисайда. Исследование уравнения (1) методом квантовых функций Грина показывает, что в импульсно –энергетическом представлении для низкотемпературной плазмы запаздывающая функция Грина электронов в полюсном приближении равна

, .

Eсли , то отсюда следует функция Грина идеального электронного газа. В реальных условиях и модель идеальных электронов не может служить исходным приближением для построения теории в целом.

Взаимодействие электронов друг с другом через вакуумное состояние ленгмюровских волн, как и в случае электрон –фононного взаимодействия, приводит к возникновению явления сверхпроводимости. В условиях расчеты наиболее просты и возникает следующее выражение для энергетической щели при

. (2)

Такая энергетическая щель вследствие пропорциональности существенно превышает величину щели, следующую из электрон –фононной теории сверхпроводимости. Обращает на себя внимание факт уменьшения энергетической щели с ростом ,что означает в этой модели затруднение спаривания электронов по мере возрастания их скорости. При формула (2) усложняется и требует дополнительного уточнения.